MANET ו-LTE Backhaul היברידי: כיצד רשת מקומית שורדת הפסקת WAN

הפסקת WAN לא תמיד אומרת שהרשת המקומית נכשלה. מכשירי רדיו, מצלמות, חיישנים, כלי רכב ומזל'טים עשויים עדיין להחליף תנועה גם כאשר נתיב ה-LTE לליבה, לענן או למרכז הפיקוד המרוחק אינו זמין. ארכיטקטורות LTE מפרידות בין רשת הגישה לרדיו, תחבורה backhaul וליבה, בעוד ניתוב MANET תומך בטופולוגיות אלחוטיות משתנות.

הסוגיה המכרעת היא האם נתיבים מקומיים ויישומים חיוניים נשארים בתוך גבול הרשת השורדת. עמיד עיצוב MANET LTE היברידי שומר על תנועה בקרבת מקום, שומר על שירותי קצה קריטיים, ושולט כיצד נתונים מועברים בתור ומשוחזרים כאשר קישוריות WAN חוזרת.

 

כאשר LTE נופל, אילו שירותים נשארים זמינים?

צייר את גבול הכישלון לפני שאתה שופט את החוסן

המשמעות של 'LTE מושבת' עשויה להיות איבוד גישה לאינטרנט, הפסקה בין רשת הרדיו לליבה, שער כבוי או ממסר MANET חסר. כל תקלה מסירה חלק אחר מהנתיב ומייצרת תוצאה שונה.

מחוון אות חזק מאשר מגע רדיו, לא הגעה לשירות מרחוק. רשתות LTE מכילות שכבות שונות של התקנים, גישה לרדיו, העברה-גב ושכבות ליבה, כך שתקלה במעלה הזרם עלולה להפריע לשירותים מרוחקים בזמן שציוד השטח נשאר מופעל ומחובר לתא סמוך. מערכת MANET LTE היברידית צריכה לנטר קישוריות מקצה לקצה במקום להתייחס לרישום סלולרי כהוכחה לתקינות WAN.

שירות מקומי מבוסס LTE זקוק גם לארכיטקטורה המיועדת לפעולה מבודדת כאשר הליבה הרחבה יותר אינה זמינה. יכולת זו אינה אוטומטית בכל פריסה ויש לאמת אותה בנפרד מהמשכיות MANET.

הפרד יישומים מקומיים מתלות מרחוק

בפריסה היברידית של MANET LTE, השירותים שורדים כאשר נקודות קצה, מסלולים ויישומים נשארים בתוך הגבול המקומי. Push-to-Talk, וידאו בקרבת מקום, חילופי מיקום, טלמטריה, בקרת חיישן והעברת קבצים יכולים להמשיך אם הם לא יתקשרו לשרת מחוץ לאתר. לוחות מחוונים בענן, מסדי נתונים מרוחקים, גישה לאינטרנט ושליחה מחוץ לאתר נעצרים בדרך כלל כאשר הנתיב החיצוני נעלם.

חלק מהכלים נשארים שימושיים בחלקם. מפות מאוחסנות עשויות להישאר קריאות, אישורים מאוחסנים עשויים לאפשר גישה זמנית, ומקליטים מקומיים עשויים להמשיך לצלם וידאו. תורי אחסן והעברה יכולים לשמר דוחות או טלמטריה להעלאה מאוחרת יותר אם הם שומרים על חותמות זמן, מזהים ומספיק אחסון.

יש לתעד את התוצאה הצפויה עבור כל שירות מבצעי לפני הפריסה.

 

מדוע נתיבים מקומיים של MANET ממשיכים לעבוד ללא ה-WAN

מנות מקומיות אינן צריכות לעבור את שער ה-LTE

צומת MANET יכול לגלות שכנים, לבחור מסלולים ולהעביר מנות במקום להסתמך על נתב מרכזי אחד קבוע. כאשר רכב נע מאחורי שטח או ממסר מוטס משנה מיקום, הרשת יכולה לחשב נתיב אחר דרך צמתים שניתן להגיע אליהם. שער ה-LTE הוא אפוא יציאה מהטופולוגיה המקומית, לאו דווקא מהמרכז שלה.

שקול מצלמה מוטסת שולחת וידאו לרכב פיקוד. מנות עשויות לעבור דרך ממסר נייד אל הצופה מבלי לגעת ב-LTE. אם המסלול הסלולרי נעלם, נתיב זה יכול להישאר תקף מכיוון שאף אחת מנקודות הקצה אינה תלויה ב-WAN.

הפרדה זו מעניקה לארכיטקטורת MANET LTE ההיברידית את החוסן שלה. פריסה תלוית שער הופכת התקן אחד גם ליציאה מה-WAN וגם לנקודת כשל מקומית. פריסה מבוזרת שומרת על תנועה בקרבת מקום בתוך הרשת ומשתמשת ב-LTE רק עבור יעדים מרוחקים.

פעולת ניתוק שימושית דורשת שירותים מקומיים

המשכיות הניתוב לבדה אינה מבטיחה פעולות שימושיות. מכשירי רדיו עשויים להחליף מנות בזמן שיישומים נכשלים מכיוון שבקר הקול, מסד הנתונים של המפות, ברוקר הטלמטריה או שירות הזהות יושבים מחוץ לאתר. הגבול הקיים של רשת MANET LTE היברידית חייב להכיל את הפונקציות הנדרשות במהלך ההפסקה.

שירותי קצה שימושיים עשויים לכלול קול מקומי, מפות משימה, הקלטת וידאו, עיבוד טלמטריה ופונקציות נבחרות של שמות, זמן או אימות. יש לבדוק את המיקום שלהם על ידי בידוד או כיבוי של שער ה-LTE. אירוח של כל אפליקציה מקומית בשער זה עדיין יכול ליצור כשל שירות מוחלט.

שמירה במטמון ואירוח פותרים בעיות שונות. מטמון שומר על תוכן מוקדם יותר, בעוד שאפליקציה המתארחת מקומית מקבלת עמדות, הודעות ווידאו חדשים. נתונים הקשורים מרחוק צריכים להיכנס לזרימת עבודה של אחסון והעברה ולהסתנכרן מאוחר יותר מבלי לאבד סדר או מקור.

 

כיצד משתנה התנועה לפני, במהלך ואחרי הפסקה

פעולה רגילה: שמור על תנועה מקומית מקומית

שירות LTE בריא לא אמור למשוך כל חבילה דרך השער הסלולרי. קול, טלמטריה, תעבורת שליטה ווידאו בקרבת מקום שייכים לנתיבי MANET, בעוד סנכרון ענן, גישה לפקודות מרחוק, שירותי אינטרנט ומשתמשים מחוץ לאתר משתמשים ב-LTE. פיצול זה מוריד את זמן האחזור ומונע מהפעלות מקומיות לרשת את זמינות ה-WAN.

מדיניות המסלול ההיברידית של MANET LTE צריכה להבהיר את הכוונה הזו. רשתות משנה מקומיות ושירותי קצה זקוקים לנתיבי MANET מועדפים, בעוד שמסלול ברירת מחדל או קידומות מרוחקות נבחרות מצביעים לעבר שער ה-LTE. עם מספר שערים, מדדים יכולים לבחור את היציאה הטובה ביותר מבלי לשנות את הניתוב המקומי.

גם סיווג התנועה משנה. התראות בטיחות וקול פקודה לא אמורים להתחרות באותה מידה עם העלאות בכמות גדולה, עדכונים או מספר זרמי וידאו בקצב גבוה. יש להגדיר סדרי עדיפויות בשירות לפני תחילת העומס.

תגובת הפסקה: הסר את המסלול הכושל מבלי להפריע לרשת

שער MANET LTE היברידי צריך לבדוק את הנגישות מעבר למודם מכיוון שעוצמת האות עשויה להישאר תקינה במהלך כשל במעלה הזרם. בדיקות בריאות יכולות להשתמש ביעדים מרובים, ספי אובדן ותקופת החזקה כדי למנוע תנופת מסלול. ברגע שה-WAN אינו שמיש, השער מושך או מבטל את סדר העדיפויות של המסלול החיצוני תוך השארת נתיבי MANET מקומיים ללא פגע.

לאחר מכן תעבורה קשורה מרחוק פועלת לפי מדיניות מוגדרת:

●  תור טלמטריה חיונית, יומנים ודוחות.

●  צמצם או הפסק וידאו המיועד רק לצופים מרוחקים.

●  השעיית העברות ברקע ועדכוני תוכנה.

●  הצג סטטוס מנותק ברור.

מפגשים מקומיים צריכים להימשך כאשר נקודות הקצה והשירותים שלהם נשארים ברשת. פגישות בענן עשויות להיות קצוב לזמן קצוב מכיוון שהיעד נעלם. ניתוב אינו יכול לשמר הפעלה של אפליקציה שלא ניתן להגיע לשרת שלה.

שיקום: למנוע מהקישור החוזר להפוך לצוואר בקבוק

במערכת MANET LTE היברידית, אות משוחזר לא אמור להחזיר מיד את המסלול המועדף. השער צריך לאמת שירות יציב מקצה לקצה, ואז להכניס מחדש את LTE לאחר מרווח שחזור. זה מפחית את התנודה כאשר הכיסוי אינו יציב.

נתונים שנאגרו עלולים לגרום לעומס אם כל מקליט וחיישן מעלים בבת אחת. קול נוכחי, שליטה וטלמטריה חיה אמורים לשמור על עדיפות, בעוד שווידאו ויומנים היסטוריים חוזרים בקבוצות בקצב. מגבלות קצב וניסיונות חוזרים אקראיים עוזרים לרשת MANET LTE ההיברידית להתאושש מבלי להרוות את ה-backhaul.

חותמות זמן, מזהי הודעות, כללי הזמנה וטיפול בהתנגשות שומרים על מידע מושהה בנפרד מנתונים חיים. השחזור הושלם רק כאשר המסלול יציב ונתוני התור מסתנכרנים מבלי לשבש את הפעולות הנוכחיות.

 

בנה את הרשת מסביב לגבול הכישלון

הרחק פונקציות קריטיות מנקודות כשל בודדות

החלט מה חייב להישאר שמיש אם שער ה-LTE מאבד את קישור ה-WAN שלו, ואז חזור על התרגיל לכשל מוחלט של השער. אפליקציות המתארחות במקום אחר עשויות לשרוד את האירוע הראשון, בעוד ששירותים המתארחים בשער עשויים להיעלם באירוע השני. כלים קריטיים צריכים לשבת על פלטפורמת קצה נגישה או להיות משוכפלים כאשר לא ניתן לאפשר למכשיר אחד להסיר אותם.

טופולוגיה היברידית של MANET LTE זקוקה גם ליותר ממסלול מעשי אחד בין צוותים חשובים. שטח, כיוון אנטנה, תנועה או מבנים יכולים להשאיר ממסר אחד הנושא כמעט את כל התעבורה. ניסויי שדה צריכים לזהות את נקודות ההתכנסות הללו.

יתירות WAN שייכת לשכבה נפרדת. שערים מרובים בעלי יכולת LTE יכולים לשפר טווח הגעה מרחוק, אך עיצובי SIM כפול אינם מתקנים מסלול MANET חלש. א פריסת MANET LTE היברידית גמישה חייבת להסיר גם תלות בענן באימות, ניהול, כתובת ורישוי.

הגן על זמן האוויר עבור התנועה החשובה

קיבולת הרשת נקבעת על ידי הנתיב המשותף העמוס ביותר, לא השיעור הגבוה ביותר של קישור נקי אחד. כל שידור ממסר צורכת זמן אוויר, ומספר זרמים עשויים להתכנס לפני שהם מגיעים לעמדת פיקוד. התכנון צריך לדגמן קפיצות מציאותיות, משתמשים, פרופילי וידאו והפרעות.

במדיניות התעבורה ההיברידית MANET LTE, התראות בטיחות וקול פקודה מגיעים בדרך כלל קודם, ולאחר מכן נתוני מיקום ובקרה, וידאו נבחר, ולאחר מכן קבצים וסנכרון ברקע. QoS לא יכול ליצור רוחב פס, אבל הוא יכול למנוע מהעברות גדולות לחסום תעבורה דחופה.

כוח וגיאומטריית RF גם מעצבים את הניתוב. סוללות, גובה האנטנה, בחירת הספקטרום ומיקום הממסר קובעים אם קיים נתיב חלופי. ניתוב MANET אינו יכול להשתמש בציוד שאינו מופעל, עמוס יתר על המידה או מחוץ לטווח.

תנו לצמתים קרקעיים וצמתים באוויר עבודות שונות

צומת קרקע נייד יכול לעגן עמדת פיקוד, לחבר ציוד Ethernet או טורי, לספק ממסר חזק יותר ולשמש כמוצא LTE. יחידה מוטסת יכולה לשפר את קו הראייה, לגשר על קבוצות מופרדות שטח ולשאת וידאו של מזל'ט תוך הוספת נתיב נוסף.

בתוך פריסת MANET LTE היברידית, סדרת התרמילים העוצמתיים של WDS יכולה לשמש כשער קרקע נייד או ממסר בעל הספק גבוה. היכולות שלו כוללות פעולה מבוזרת ללא מרכז, ניתוב דינמי של שכבה 2 או שכבה 3, ממסר רב-הופ, תעדוף שירות, ממשקי Ethernet וטורי, פריסה מונעת על ידי סוללה וניתוב אופציונלי ברשת ציבורית או 4G LTE.

לתפקיד MANET LTE היברידי מוטס, סדרת WDS Lightweight Airborne יכולה לתמוך בניתוב דינמי, תפעול ריבוי הופ, QoS, Ethernet וקישוריות טורית, שילוב MAVLink והרחבת 4G LTE אופציונלית. תפקידו העיקרי הוא לשפר את גיאומטריית ה-RF מבלי לאלץ תעבורה מקומית דרך ה-WAN.

עדיין יש לשקול נחיתת מטוס או דלדול הסוללה. צומת מוטס המהווה את הגשר היחיד בין קבוצות הקרקע הופך לנקודת כשל נוספת. ממסרים מוטסים צריכים לחזק טופולוגיה קרקעית תקינה במקום להסתיר את היעדר כזו.

 

הוכח את הכשל לפני שיהיה צורך

בדוק עומס עבודה אמיתי, לא רק פינגים ברשת

פינג מוצלח אומר מעט על המשכיות קול היברידית MANET LTE, שחזור וידאו, מצב יישום או נתונים בתור. התחל עם קול ייצוגי, מיפוי, טלמטריה, וידאו מקומי, וידאו מרחוק והפעלות ענן פעילות. הסר את ה-WAN במעלה הזרם תוך שמירה על צמתי MANET מופעלים, ולאחר מכן רשום אילו שירותים ממשיכים, משפילים, מתחברים מחדש, תור מידע או עוצרים.

הריצה הבאה צריכה לשלב תקלות. הזז או כבה ממסר במהלך ההפסקה, שחזר את ה-LTE תחת עומס וחזור על התרגיל כאשר כל השער כבוי. זה חושף תלות וטופולוגיות המתארחות בשער עם ממסר שמיש אחד בלבד.

השתמש בקריטריונים למעבר ברמת השירות

קריטריוני הקבלה היברידיים של MANET LTE צריכים לתאר מה משתמשים יכולים לעשות, לא רק מה שמנהל רשת יכול לראות. מדוד זיהוי כשל ב-WAN, התכנסות מסלול, הפרעה קולית, אובדן מנות, שחזור וידאו, זמינות יישומים מקומיים, שלמות נתונים בתור וגודש לאחר שחזור. הספים צריכים להתאים לפרופיל המשימה ולתנועה.

רשת MANET LTE היברידית מוכנה רק לאחר שתוצאות אלו ניתנות לשחזור בתנאי תנועה, שטח, הפרעות והספק מציאותיים. קריטריונים שנכשלו צריכים להפעיל שינויים בטופולוגיה, מיקום יישומים, מדיניות תעבורה או יתירות שער. בדיקה הופכת ריפוי עצמי מתביעת תכונה ליכולת ניתנת לצפייה.

 

מַסְקָנָה

חוסן ברשת MANET LTE היברידית תלוי בשמירה על נתיבים מקומיים, שירותי קצה חיוניים וסדרי עדיפויות תעבורה ללא תלות ב-WAN. כאשר LTE נכשל, הרשת צריכה להמשיך לשאת נתוני קול, וידאו, טלמטריה ובקרה מקומית, ואז לשחזר קישוריות מרחוק מבלי להכריע את ה-backhaul החוזר.

Shenzhen Sinosun Technology Co., Ltd. מציעה תרמיל MIMOmesh ומכשירי רדיו מוטסים קלים עבור שערים קרקעיים, ממסרים ניידים וקישורים מוגבהים. בשימוש עם ניתוב קול, מיקום שירות קצה ובדיקות הפסקות, מוצרים אלה יכולים לעזור לצוותים לשמור על תקשורת מקומית ולשחזר קישוריות חיצונית עם פחות הפרעות.

 

שאלות נפוצות

ש: מה קורה כאשר LTE backhaul נכשל?

ת: הרשת מאבדת גישה לשירותי ענן, ליבה ואינטרנט מרוחקים. נתיבי MANET מקומיים יכולים להמשיך לשאת תעבורה אם יישומים חיוניים ושירותים תומכים נשארים בתוך הרשת.

ש: האם רשת MANET LTE היברידית יכולה לעבוד ללא גישה לאינטרנט?

ת: כן. צמתים בקרבת מקום יכולים לתקשר דרך מסלולי MANET ישירים או מרובי הופ ללא האינטרנט. LTE נדרש רק עבור יעדים ושירותים מעבר לרשת המקומית.

ש: אילו שירותים יכולים להישאר זמינים במהלך הפסקת WAN?

ת: קול מקומי, וידאו, טלמטריה, שיתוף מיקום, בקרת חיישנים וחילופי קבצים עשויים להימשך. לוחות מחוונים בענן, מסדי נתונים מרוחקים, שיגור מחוץ לאתר ואימות תלוי אינטרנט בדרך כלל הופכים ללא זמינים.

ש: האם אות LTE חזק מאשר קישוריות backhaul?

ת: לא. ייתכן שמכשיר יישאר רשום לתא סמוך בזמן שה-Backhaul, הליבה הניידת או נתיב האינטרנט אינם זמינים. בדיקות בריאות מקצה לקצה אמינות יותר.

ש: כיצד MANET מנתבת תעבורה לאחר כשל בצומת או בשער?

ת: ניתוב MANET מגלה שכנים שניתן להגיע אליהם ומחשב מחדש נתיבי ריבוי הופ כאשר טופולוגיה משתנה. איבוד שער ה-LTE מסיר טווח הגעה חיצוני, בעוד שתנועה מקומית יכולה להשתמש בנתיבי רשת חלופיים.

ש: כיצד יש לבדוק כשל ב-WAN?

ת: הפעל הפעלות קול, וידאו, טלמטריה וענן, ואז נתק את ה-WAN והסר ממסר. מדוד התכנסות מסלול, הפסקת שירות, נתונים בתור וגודש התאוששות.